EA4T车轴钢与压痕

腐蚀下疲劳寿命可预测

针对高速列车空心车轴常用材料EA4T钢，给出含人工压痕缺陷的腐蚀疲劳强度与裂纹萌生机制，为车轴在腐蚀环境下的服役安全域识别提供依据。

罗艳 · Ping, Yuan · 李钢 · 杨冰 · Ao, Ni · Li, Zhongwen · Wu, Yi · 张关震 · 吴圣川

Engineering Fracture Mechanics 2024

参数信息

含人工压痕的光滑试样

3.5 wt% NaCl

缺口试样对

3.5 wt% NaCl

技术优势

缺陷敏感度量化

系统比较了光滑与缺口试样在空气和3.5% NaCl溶液中的疲劳强度，明确缺口试样对腐蚀介质更敏感，为损伤容限设计提供直接数据。

寿命预测有模型

建立了三参数Kitagawa-Takahashi图，关联门槛应力范围、临界缺陷尺寸和腐蚀疲劳寿命，可用于服役安全域识别。

失效机制说清了

通过断口分析揭示空气中裂纹主要从缺口处萌生，而在腐蚀介质中裂纹从多个源萌生，为防护策略提供依据。

应用场景

• 高速列车车轴：提供含压痕缺陷车轴在腐蚀环境下的疲劳数据，支撑安全服役域划定。
• 结构完整性评估：通过Kitagawa-Takahashi图评估缺陷容限，预警临界缺陷尺寸。
• 腐蚀疲劳设计：揭示腐蚀与缺口耦合效应，为耐腐蚀疲劳设计提供失效机制依据。